ECOPETROL S.A., Kolumbien

Softwarequalitätsmodellierung in der Öl- und Gasbranche

Qualität ist definiert als »die Gesamtheit von Merkmalen einer Entität bezüglich ihrer Eignung, explizit festgelegte und implizite Bedürfnisse zu erfüllen« (ISO 8402). Im Allgemeinen ist der Begriff »Softwarequalität« für ein Unternehmen schwer zu fassen. Um mit diesem Konzept arbeiten zu können, wurden Softwarequalitätsmodelle definiert. Diese Modelle versuchen den abstrakten Begriff der »Qualität« von Softwareentwicklungsprodukten und -prozessen bis auf die Ebene von Metriken und Indikatoren hinab zu verfeinern, um damit das Messen von Qualität zu ermöglichen (z. B. ISO 9126 oder der Nachfolge-Standard ISO 25000).

ECOPETROL ist ein kolumbianischer Konzern, der hauptsächlich in den Bereichen Erdöl, Erdgas, petrochemische Produkte und alternative Brennstoffe tätig ist und für seine internationale Ausrichtung, seine Innovationen und sein Engagement für nachhaltige Entwicklung bekannt ist. Im Jahre 2012 unterstützte das Fraunhofer IESE ECOPETROL bei seinen Bemühungen um die Erstellung eines maßgeschneiderten Qualitätsmodells für Softwareanwendungen, die seine IT-Abteilung bezieht. Diese Initiative ging vom Vizepräsidenten für Innovation und Technologie aus. Eines der Hauptziele von ECOPETROL ist es, bis zum Jahr 2020 zu einem der 30 weltweit führenden Unternehmen der Öl- und Gasindustrie zu werden. Durch die Bereitstellung zuverlässiger Informationen in Echtzeit spielt die IT eine wichtige Rolle bei der Unterstützung von Geschäftsprozessen und zur Zielerreichung. ECOPETROL unterstützt die Standardisierung von Geschäftsprozessen und IT aufgrund der Annahme, dass es durch die Standardisierung und Vereinfachung von Plattformen (einer Initiative der IT Enterprise Architecture Gruppe) schneller expandieren, wachsen und agiler reagieren kann. Das Qualitätsmodell wurde für Software entwickelt, die von externen Zulieferern der IT-Abteilung von ECOPETROL erworben, gewartet oder entwickelt wird. Das Hauptziel bei der Entwicklung des Modells bestand in der Verbesserung der Softwarequalität und einer Reduzierung der durch unbekannte/potenziell schlechte Softwarequalität verursachten Probleme. Dies soll ECOPETROL helfen, Software schneller zu entwickeln und zu warten und damit insgesamt agiler zu werden.

Das initiale Modell adressiert 10 Qualitätseigenschaften bezüglich verschiedener Artefakte des Entwicklungsprozesses (z. B. die Stabilität der Anforderungen, die Anpassbarkeit des Quellcodes, die externe und interne Kopplung von Komponenten, die Wiederverwendbarkeit von Code oder die Fehlerdichte). Die für ECOPETROL wichtigsten Eigenschaften wurden in einer Umfrage unter IT-Experten des Unternehmens und als Teil eines Workshops über die praktischen Probleme in Bezug auf Softwarequalität identifiziert. Für die objektive Evaluierung dieser zehn Eigenschaften wurden mithilfe des Goal/Question/Metric (GQM)-Ansatzes, eines de-facto Standards für die systematische Ableitung von Messgrößen, insgesamt 50 Metriken definiert.

Das Qualitätsmodell wurde auf Basis des GQM-Inputs erstellt und mithilfe des M-Systems, eines Frameworks des Fraunhofer IESE zur Messdatenerfassung, implementiert. Das M-System greift auf unterschiedliche Softwareanalysewerkzeuge und Datenbanken mit Messdaten zu, integriert diese Daten und erstellt verschiedenartige Visualisierungen. Die Abbildung zeigt exemplarisch eine vom M-System erzeugte Gesamtlandschaft der von ECOPETROL verwendeten Applikationen. Jede Anwendung ist auf der 3D Tree Map durch ein Gebäude repräsentiert.

Die Grundfläche eines Gebäudes entspricht der Zahl der verwandten Informationseinheiten einer Anwendung, die Höhe der Summe der verwendeten und bereitgestellten Schnittstellen und die Farbe dem Statusfeld. Wie in der Abbildung ersichtlich, weisen zwei Anwendungen eine sehr hohe Schnittstellenkomplexität auf (sind aber relativ klein), zwei weitere sind relativ groß und haben zugleich eine recht hohe Schnittstellenkomplexität. Mithilfe der praktischen Anwendung des Qualitätsmodells lassen sich auf diese Weise visuell Ausreißer und potenziell risikobehaftete Applikationen identifizieren und passende Mechanismen aufstellen, um deren Qualitätseigenschaften zu verbessern.

Mit den Analyseergebnissen werden zukünftig Empfehlungen für die weitere Verbesserung der Softwarequalität abgeleitet und Zielvorgaben für die Definition sog. Quality Gates festgelegt, um die Softwarequalität möglichst frühzeitig im Entwicklungsprozesses zu gewährleisten. Dies hilft ECOPETROL auch bei der Definition von Unternehmensrichtlinien zur Standardisierung von Qualitätsanforderungen, womit es kurzfristig Artefakte des Softwareentwicklungsprozesses verbessern, standardisieren und adoptieren kann.

Kundenstatement

»Durch GQM+Strategies konnte der Beitrag der Information-Management-Strategie zu den Geschäftszielen explizit gemacht werden.«

Dr. Alexis Ocampo, Leiter Enterprise-Architektur, ECOPETROL S.A.